【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 83。43 結(jié)束語(yǔ) 45 參考文獻(xiàn) 46 附錄 47 致謝 49 第一章 使用軟件及產(chǎn)品零件介紹 CAD/CAM 制造的現(xiàn)代化 隨著模具制造的技能化逐步向科 學(xué)化發(fā)展，原來(lái)依靠主模型和繪制圖形制造物體模具的傳統(tǒng)方法也逐步由 CAD/CAM 終端將數(shù)字描述物體形狀轉(zhuǎn)為加工軌跡的方法所取代。用電話線路遙控加工過(guò)程則又將模具制造科學(xué)化的水平推向一個(gè)新高度。 回顧以前，在加工物體時(shí)，必須繪制相近的藍(lán)圖和沖件精確尺寸制造的主模型?？梢哉f(shuō)模型是設(shè)計(jì)和制造模具的母型。再用鑄造方法制造模具時(shí)，首先必須置備物體的樣件。按照一定比例制成的模型稱之為“靠模”，常被用作仿形加工中的母型，或作為現(xiàn)實(shí)銑床加工軌跡的輔助模型。仿形銑床上的靠模指沿靠模輪廓形狀移動(dòng)，銑刀則按照靠模指的移動(dòng)對(duì)模具材料 進(jìn)行銑削加工，仿出所需的模具型腔?，F(xiàn)在的加工方法的作用發(fā)生了根本性的變化。由客戶所提供的 CAD 數(shù)據(jù)生成銑刀的切削加工軌跡，自動(dòng)繳納高出物體的沖壓模具和進(jìn)行塑料板材模壓成型和型腔模具。雖然用這種新工藝能比以往方法更精確地加工出模具的兩對(duì)合面，但對(duì)于壓型還要進(jìn)行試膜，并對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)量。通常由 CAD 數(shù)據(jù)正確地加工出模具的型腔表面，然后由防止磨損整塊和其他零件與主要型腔面向配合。 各種 CAD/CAM 軟件可以幫助工程師進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和生成 CNC 銑床的刀具軌跡，還可以提供用于改進(jìn)鑄造品質(zhì)的有限元分析和模具的熱性能分析，實(shí) 際上，任何客戶的數(shù)據(jù)庫(kù)都不易直接被輸入，或者通過(guò)轉(zhuǎn)換以后輸入。從而給客戶提供了極大的方便。 CAM 軟件的選擇及簡(jiǎn)介 : 在這次設(shè)計(jì)中我選擇的是 CAXA 制造工程師軟件，它是國(guó)內(nèi)自主版權(quán)加工軟件的代表，是北航海爾軟件公司及北京航空航天大學(xué)科技實(shí)力的具體體現(xiàn)，是取代國(guó)外軟件的最佳選擇。 隨著全球制造業(yè)向中國(guó)的轉(zhuǎn)移，以及我國(guó)加入 WTO，企業(yè)面臨的將是一個(gè)全球化的市場(chǎng)與競(jìng)爭(zhēng)。為了能在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)，您需要一個(gè)能適應(yīng)中國(guó)國(guó)情，而且能與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)接軌的創(chuàng)新三維設(shè)計(jì)軟件，這就是 CAXA 制造工程師。 CAXA 多年來(lái)在CAD/CAM 領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累及對(duì)國(guó)內(nèi)五萬(wàn)家用戶的了解相結(jié)合，使企業(yè)參與國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)的必備工具。突出表現(xiàn)在微機(jī)運(yùn)行環(huán)境，全中文界面，功能菜單高度集成，使用大眾化，例如 CAXA 電子圖版即源于 CAXA 制造工程師的技術(shù)；齊全的加工類型，滿足國(guó)內(nèi)現(xiàn)用的進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)各類數(shù)控機(jī)床，適應(yīng)不同的加工指令代碼；精確的曲面造型功能和齊全的曲合類型、高效的曲面編輯功能；直觀的真實(shí)加工模擬功能靈活 設(shè)置加工參數(shù)及對(duì)到軌跡的編程功能。選取機(jī)床類型自動(dòng)生成繳納高程序；實(shí)現(xiàn)在線加工，克服了長(zhǎng)程序分段加工的麻煩；利用 DXF 和 IGES 格式文件， 可接受其他 CAD/CAM 軟件的設(shè)計(jì)結(jié)果，保護(hù)了用戶投資，便于進(jìn)行對(duì)外生產(chǎn)技術(shù)協(xié)作；全面的技術(shù)服務(wù)支持。從實(shí)踐看， CAXA 制造工程師是微機(jī)上的加工軟件，但它不是低水平的代名詞，它代表一種發(fā)展潮流，一種蓬勃活力，其功能絲毫不亞于國(guó)外的知名的工作站及軟件。它的性能定位是滿足企業(yè)對(duì) CAD/CAM，技術(shù)的使用要求，它既是于大多大型國(guó)家骨干企業(yè)也是與小型國(guó)有、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，即適于工作站及老用戶實(shí)現(xiàn)向微機(jī)過(guò)渡，也更適于眾多新用戶使用。 CAXA 制造工程師 使實(shí)體設(shè)計(jì)跨越了傳統(tǒng)參數(shù)化造型在復(fù)雜性方面受到的限制，不論是經(jīng)驗(yàn)豐富的專 業(yè)人員，還是剛接觸 CAXA 制造工程師 的初學(xué)者， CAXA 制造工程師 都能為您提供便利的操作。其采用鼠標(biāo)拖放式全真三維操作環(huán)境，具有無(wú)可比擬的運(yùn)行速度、靈活性和強(qiáng)大功能，使您的設(shè)計(jì)更快，并獲得更高的交互性能。 CAXA 制造工程師 支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同設(shè)計(jì)，可以與 CAXA協(xié)同管理或者其它主流 CPC/PLM軟件集成工作。利用 CAXA制造工程師 ，人人都能夠更快地從事創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 CAXA 制造工程師軟件的 功能特點(diǎn)： 特征實(shí)體造型； NURBS 自由曲面造型； 兩軸到五軸的數(shù)控加工； 三軸加工方式； 四軸到五軸加工方式（可選配置）； 支持高速加工； 參數(shù)化軌跡編輯和軌跡批處理； 生成加工工序單； 通用后置處理； 最新技術(shù)的知識(shí)加工； CAXA 制造工程師專門提供了知識(shí)加工功能，針對(duì)復(fù)雜曲面加工，為用戶提供一種零件整體加工思路，用戶只需觀察出零件整體模型是平坦或是陡峭，運(yùn)用老工程師的加工經(jīng)驗(yàn)，就可以快速地完成加工過(guò)程。老工程師的編程和加工經(jīng)驗(yàn)是靠知識(shí)庫(kù)的參數(shù)設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。知識(shí)庫(kù)參數(shù)的設(shè)置應(yīng)由有豐富經(jīng)驗(yàn)的編程和加工經(jīng)驗(yàn)的工程師來(lái)完成，設(shè)置好后可以存為一個(gè)文件，文件名可以根據(jù)自己的 習(xí)慣任意設(shè)置。有了知識(shí)庫(kù)加工功能，就可以使老的編程者工作起來(lái)更輕松，也可以使新的編程者直接利用已有的加工工藝和加工參數(shù)，很快地學(xué)會(huì)變成，先進(jìn)行加工，在進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)其他的加工功能。 二維圖加工尺寸說(shuō)明分析 本課題的已知條件：如圖 11 可樂(lè)瓶底的曲面造型圖 圖 11 可樂(lè)瓶底曲面造型的二維圖 這張圖紙是一個(gè)可樂(lè)瓶底曲面圖，它是在一個(gè)長(zhǎng) ，寬 37 的矩形，經(jīng)過(guò) X 軸和 Y 軸的偏移、裁剪、刪除，再根據(jù)有效的尺寸進(jìn)行畫(huà)圓操作，修改到要求的尺寸，最后經(jīng)過(guò)平面鏡像、曲線組合、陣列、 網(wǎng)格面等命令做成。 第二章 可樂(lè)瓶的三維造型 造型圖 可樂(lè)瓶的三維造型圖如圖 21 所示 。 圖 22 造型方案 可樂(lè)瓶底的曲面造型比較復(fù)雜，它有五個(gè)完全相同的部分。用實(shí)體造型不能完成，所以利用 CAXA 制造工程師強(qiáng)大的曲面造型功能中的網(wǎng)格面來(lái)實(shí)現(xiàn)。其實(shí)我們只要做出一個(gè)突起的兩根截面線和一個(gè)凹進(jìn)的一根截面線，然后進(jìn)行圓形陣列就可以得到其他幾個(gè)突起和凹進(jìn)的所有截面線。然后使用網(wǎng)格面功能生成五個(gè)相同部分的曲面?？蓸?lè)瓶底的最下面的平面我們使用直紋面中的點(diǎn)＋曲線方式來(lái)做，這樣做的 好處是在做加工時(shí)兩張面（直紋面和網(wǎng)格面）可以一同用參數(shù)線加工。最后以瓶底的上口為準(zhǔn)，構(gòu)造一個(gè)立方體實(shí)體，然后用可樂(lè)瓶底的兩張面把不需要的部分裁剪掉，就可以得到我們要求的凹模型腔。 造型步驟 打開(kāi) CAXA 制造工程師軟件，如圖 22 所示。 按下“ F7”鍵將繪圖平面切換到 XOZ 平面。 圖 22 CAXA 工程師軟件的界面 單擊曲線工具中的“矩形”按鈕 ，在界面左側(cè)的立即菜單中選擇“中 心 _長(zhǎng) _寬”方式，輸入長(zhǎng)度 ，寬度 37，光標(biāo)拾取到坐標(biāo)原點(diǎn)，繪制一個(gè) 37 的矩形，結(jié)果如圖 23 所示。 圖 23 繪制矩形 單擊幾何變換工具欄中的“平移”按鈕 ，在立即菜單中輸入 DX＝ ， DZ＝ ，然后拾取矩形的四條邊，單擊鼠標(biāo)右鍵確認(rèn)，將矩形的左上角平移到原點(diǎn)（ 0,0,0），結(jié)果如圖 24 所示。 24 平移后矩形道原點(diǎn) 單擊曲線工具欄中的“等距線”按鈕 ，在立即菜單中輸入距離 3，拾取矩形的最上面一條邊，選擇向下箭頭為等距方向，生成距離為 3 的等距線，結(jié)果如圖所示 25 所示。 圖 25 繪制等距線 相同的等距方法，生成如圖所示尺寸標(biāo)注的各個(gè)等距線，結(jié)果如圖 26 所示。 圖 26 繪制各等距線 單擊曲面編輯工具欄中的“裁剪”按鈕 ，拾取需要裁剪的線段，結(jié)果如左圖所示，然后單擊“刪除”按鈕 ，拾取需要?jiǎng)h除的直線，按右鍵確認(rèn)刪除，結(jié)果如圖 27 所示。 圖 27 剪切直線 ①作過(guò) P P2 點(diǎn)且與直線 L1 相切的圓弧。單擊 “圓弧”按鈕 ，選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，拾取 P1 點(diǎn)和 P2 點(diǎn)，然后按空格鍵在彈出的點(diǎn)工具菜單中選擇“切點(diǎn)”命令，拾取直線 L1。 ②作過(guò) P4 點(diǎn)且與 直線 L2 相切，半徑 R 為 6 的圓 R6。單擊 “整圓”按鈕 ，拾取直線 L2（上一步中點(diǎn)工具菜單中選中了“切點(diǎn)”命令），切換點(diǎn)工具為“缺省點(diǎn)”命令，然后拾取P4 點(diǎn)，按回車鍵輸入半徑 6。 ③作過(guò)直線端點(diǎn) P3 和圓 R6 的切點(diǎn)的直線。單擊 “直線”按鈕 ，拾取 P3 點(diǎn)，切換點(diǎn)工具菜單為“切點(diǎn)”命令，拾取圓 R6 上一點(diǎn)，得到切點(diǎn) P5，結(jié)果如圖 28 所示。 圖 28 繪制圓和直線 ① 作與圓 R6 相切過(guò)點(diǎn) P5，半徑為 6 的圓 C1。 單擊 “整圓”按鈕 ，選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，切換點(diǎn)工具為“切點(diǎn)”命令，拾取 R6 圓；切 換點(diǎn)工具為“端點(diǎn)”，拾取 P5 點(diǎn)；按回車鍵輸入半徑 6。 ②作與圓弧 C4 相切，過(guò)直線 L3 與圓弧 C4 的交點(diǎn)，半徑為 6 的圓 C2。單擊 “整圓”按鈕，選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，切換點(diǎn)工具為“切點(diǎn)”命令，拾取圓弧 C4；切換點(diǎn)工具為“交點(diǎn)”命令，拾取 L3 和 C4 得到它們的交點(diǎn)；按回車鍵輸入半徑 6。 P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 ③作與圓 C1 和 C2 相切，半徑為 50 的圓弧 C3。單擊 “圓弧”按鈕 ，選擇“兩點(diǎn) _半徑”方式，切換點(diǎn)工具為“切點(diǎn)”命令，拾取圓 C1 和 C2，按回車鍵輸入半徑 50，結(jié)果如圖 29所示。 圖 29 繪制圓 C1 和 C2 相切的圓弧 C3 單擊曲面編輯工具欄中的“裁剪”按鈕 和“刪除”按鈕 ，去掉不需要的部分。在圓弧 C4 上單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“隱藏”命令，將其隱藏掉，結(jié)果如圖 210 所示。 圖 210 隱藏圓弧 C4 按下 F5 鍵將繪圖平面切換到 XOY 平面，然后再按 F8 顯示其軸側(cè)圖。 1 單擊曲面編輯工具欄中的“平面旋轉(zhuǎn)”按鈕 ，在立即菜單中選擇“拷貝”方式，輸入角度 度，拾取坐標(biāo)原點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)，然后框選所有線段，單擊右鍵確認(rèn)，結(jié)果如圖 211 所示。 P1 L1 P2 P3 P4 L2 P5 L3 C2 C3 C1 C4 R6 圖 211 旋轉(zhuǎn)拷貝 1 單擊 “刪除”按鈕 ，刪掉不